[發明專利]一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料的制備方法

在審

• 申請號: 202010550412.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111620708A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 郭勇;陳名;李洪波;鄒新國
• 申請（專利權）人: 上海利爾耐火材料有限公司;上海新泰山高溫工程材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/101
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明公開了一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料的制備方法，該澆注料骨料中含有預合成鋁鈣系耐火原料六鋁酸鈣、板狀剛玉顆粒、氧化鋁空心球，其中六鋁酸鈣耐火骨料占比22～31份、板狀剛玉顆粒占比為10～12份、氧化鋁空心球的占比為8～10份；而基質中包含有電熔白剛玉、氧化鋁微粉、鋁酸鈣水泥、少量硅微粉和外加劑，其中電熔白剛玉細顆粒占比為25～30份、氧化鋁微粉占比為7～10份、鋁酸鈣水泥占比為10～13份、硅微粉的占比為0.5～1份、外加劑占比為0.5～0.9份。通過以上方法配置的耐火澆注料，具有優良的施工性能、較低的體積密度、優異的高溫性能以及較低的熱導率，因此能夠滿足超高溫燒嘴部位所產生的熱沖擊作用。

技術領域

本發明專利涉及一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料的制備方法，屬于高溫窯爐用耐火材料的范疇。

背景技術

目前，對于單純的鋁鈣系耐火澆注料應用研究較少，這主要是因為游離CaO容易在儲存中產生水化作用，導致耐火材料出現粉化現象。然而純CaO的熔點極高(2572℃)，因而使其具有優良的耐高溫性能；并且氧化鈣和氧化鋁高溫下能夠生成一種非常穩定的化合物六鋁酸鈣(CA₆)，該化合物具有熔點高(1875℃)、抗堿性物質能力強、體積密度低以及冷卻后體積穩定等優點，因而被耐火材料界認為是未來應用最具潛力的一種耐火原料，將來可被用于鋼包包壁工作襯、水泥窯壁、石灰窯襯、焚燒爐爐襯以及高溫燒嘴部位等，因此具有廣泛地應用前景。所以本發明專利基于預合成鋁鈣系耐火原料為基礎，為某窯爐公司開發了一種應用在窯爐燒嘴部位的耐火自流澆注料，目的是利用鋁鈣系耐火材料優異的高溫性能來抵御燒嘴部位產生的破壞性熱沖擊作用。

發明內容

為了制備出高溫性能優異的燒嘴用耐火材料，本發明專利首次使用了預合成的鋁鈣系耐火原料，制備了性能優異的低密度耐火澆注料，以下對其組成做以詳細的闡述。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，其骨料主要由預合成的鋁鈣系耐火原料、板狀剛玉、電熔白剛玉以及少量氧化鋁空心球組成，基質部位則由鋁酸鈣水泥、電熔白剛玉細粉、氧化鋁微粉、少量硅微粉和復合外加劑組成。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料中所含的鋁鈣系耐火骨料為現今市場上某公司預合成的鋁鈣系耐火原料，其主礦相為六鋁酸鈣，其顆粒的體積密度在2.80～2.85g/cm³之間，氣孔率在24.00％左右，Al₂O₃含量在90.50％～91.00％之間，CaO含量在7.40％～8.0％之間，采用燒結法制成。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料所含預合成鋁酸鈣原料主要以骨料的方式引入澆注料中，其粒度分布范圍為5-1mm，占比為22～31份。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料骨料中含有一定量的氧化鋁空心球，其粒度分布范圍在3-0.2mm之間，占比為8～10份，加入氧化鋁空心球目的是進一步降低澆注料的體積密度。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料以純鋁酸鈣水泥為結合劑，占比為10～13份，Al₂O₃含量在68～70％，CaO含量在27～29％，該鋁酸鈣水泥中的氧化鈣和氧化鋁在高溫下可進一步反應生成高溫相六鋁酸鈣，這些高溫相程片狀鑲嵌在基質和顆粒之間，起到增強高溫強度的目的。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料骨料中添加了部分板狀剛玉，加入的粒度范圍為5-1mm之間，占比為10～12份。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料基質中添加有部分白剛玉，白剛玉主要以細小骨料的形式加入，加入的粒度范圍主要是≤1mm顆粒，占比為25～30份。

所述一種新型鋁鈣系低密度自流澆注料，該澆注料中添加了不同規格的兩種氧化鋁微粉，這兩種微粉的加入比例為3：2，占比為7～10份，加入氧化鋁的作用是用來進一步提高澆注料的施工性能。